近日，南京农业大学理学院本科生段淳宝以共同第一作者在农业综合国际权威期刊《Pest Management Science》在线发表了题为“Why is it so clean under the apple trees: Discovery of novel phloretin derivatives as potential herbicidal agents”的研究成果。
该研究以根皮素为先导分子，结合骨架迁移、活性亚结构拼接和生物电子等排原理，设计并合成了三个系列共57种衍生物分子；通过种子萌发和生长活性测试表明，在50μg/mL浓度下，系列3中多个化合物对单子叶代表性杂草稗草和双子叶代表性杂草马齿苋表现出优秀的抑制活性，其中3f、3h、3j、3s等对马齿苋的根长和株高抑制率高达100%；同时，高活性化合物对双子叶代表性作物油菜表现出良好的安全性。
为了探寻其可能的作用机制，研究人员采用基于人工智能的虚拟筛选技术，最终得到2个潜在的作用靶点。在靶标数据库中筛选出常见的除草剂靶点，得到44个PDB；通过它们的相似性比对，筛除具有相似分子结构和活性空腔位点的同源蛋白，保留具有不同活性位点和空间结构的蛋白，最终得到9个PDB；完成高活性分子与潜在靶标的相互作用分析，通过分子对接和打分排名，通过结合能打分判断其结合情况，筛选出原卟啉原氧化酶(PPO)和八氢番茄红素去饱和酶(PDS)可能是根皮素衍生物除草活性的潜在作用靶点。后续研究工作正在开展中。
南京农业大学为该论文的第一署名单位和通讯单位，理学院本科生段淳宝为和浙江省农业科学院的侯佳音博士为论文的共同第一作者，理学院张明智副教授和浙江省农业科学院陈列忠研究员为该论文的通讯作者。
来源： 南京农业大学理学院
